通信信道Matlab仿真

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通信信道Matlab仿真

2023-04-01 00:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

无线信道传播特性 瑞利分布与莱斯分布

瑞利分布及莱斯分布图 图1.瑞利分布及莱斯分布

多径信道仿真

多径信道仿真图 图2.多径信道仿真图

指数信道

指数信道仿真图 图3. 指数信道仿真图

A:为最⼤时延扩展路径功率与第⼀条路径功率的比值,会影响最长能收到的延时路径。即,当A值变大时,最大延时会变小。因为最大时延扩展路径与第一条路径功率比值越大,证明最大时延扩展路径的功率值越小,能经历的延时就越短。

OFDM的基本原理 绘制发送端16QAM星座图

发送端16QAM星座图 图4. 发送端16QAM星座图

绘制解调后16QAM星座图

不同SNR下解调后16QAM星座图 图6. 不同SNR下解调后16QAM星座图

如上图所示,当信噪比SNR越大时,解调后16QAM星座图,与理想的16QAM星座图(发送端16QAM星座图)越接近。信噪比SNR越大,当信号功率值一定时,噪声值越小,证明受到的干扰越小。

加窗与不加窗解调后16QAM星座图

加窗/不加窗,及不同滚降系数的解调后16QAM星座图 图7. 加窗/不加窗,及不同滚降系数的解调后16QAM星座图

如上图所示,不加窗解调后16QAM星座图,更具有聚集性。加窗后解调后的16QAM星座图,有零星的点散落在边界处。滚降系数越大,带外辐射功率下降的也就越快,时域上值变化越小,得到星座图也就越分散。

绘制“误码率 vs SNR”曲线

误码率随SNR的变化 图8. 误码率随SNR的变化

如上图所示,误码率随着信噪比SNR变大而变小。信噪比越大,证明信号与噪声的比值越大,证明信号在信道上受到噪声的干扰就越小,得到的误码率就会越低。

MIMO系统容量 发送端已知与未知信道状态信息时,MIMO系统平均容量随信噪比变化的仿真曲线(SNR=0-20dB)

发送端未知CSI时,容量对应的累积概率 图9. 发送端未知CSI时,容量对应的累积概率 发送端已知/未知CSI时,系统容量随SNR的变化 图10. 发送端已知/未知CSI时,系统容量随SNR的变化

发送端已知与未知信道状态信息时,MIMO系统10%、 15%、 20%中断容量随信噪比变化的仿真曲线(SNR=0-20dB),并分析中断 容量与中断概率之间的关系

发送端已知/未知CSI时,中断容量随SNR变化 图11. 发送端已知/未知CSI时,中断容量随SNR变化

P中断容量表示信道可靠性为(1-p)的信息传输速率。如上图所示,当p值越高时,即信道可靠性(1-p)越小,能达到的容量就越大。中断容量越大,当信道以一定的信道速率传输时,发生中断的概率就越小。

发送端已知与未知信道状态信息时,MIMO系统平均容量随天线数目变化的仿真曲线

发送端已知/未知CSI时,系统容量随天线数变化 图12. 发送端已知/未知CSI时,系统容量随天线数变化

发送端已知与未知信道状态信息时,MIMO系统10%、 15%、 20%中断容量随天线数目变化的仿真曲线

发送端已知/未知CSI时,中断容量随天线数变化 图13. 发送端已知/未知CSI时,中断容量随天线数变化

matlab 实现说明

WirelessChannel.mlx : 解决作业1(无线信道)仿真 OFDM.mlx:解决作业2(OFDM信号)仿真 MIMO.mlx :解决作业3(MIMO系统容量)仿真

具体参考及代码参见通信信道仿真matlab



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